Question

［化学—选修（二）化学与技术］（15分）常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等，废弃后进入环境将造成严重危害。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源。

（1）填充物用60℃温水溶解，目的是                            。

（2）操作A的名称为                  。

（3）铜帽溶解时加入H₂O₂的目的是                      （用化学方程式表示）。铜帽溶解完全后，可采用_________方法除去溶液中过量的H₂O₂。

（4）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn+2MnO₂+2H₂O=2MnOOH+Zn(OH)₂，其负极的电极反应式为            。

（5）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止。主要反应为 2MnO(OH)+MnO₂+2H₂C₂O₄+3H₂SO₄=3MnSO₄+4CO₂↑+6H₂O。

①当1 mol MnO₂参加反应时，共有          mol电子发生转移。

②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，试写出该应的化学方程式：                    。

（6）锌锰干电池所含的汞可用KMnO₄溶液吸收。在不同pH下，KMnO₄溶液对Hg的吸收率及主要产物如下图所示：

根据上图可知：

①pH对Hg吸收率的影响规律是随pH升高，汞的吸收率             。

②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是KMnO₄在酸性条件下          强。

Answer

（1）加快溶解速率；（2）过滤；（3）Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O，加热；（4）Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2 ；（5）①4；②2MnO(OH)＋6HCl(浓) 2MnCl2＋Cl2↑＋4H2O ；（6）①先降低后增加；②氧化性。

【解析】

试题分析：（1）多数物质随温度的升高，溶解度增加，因此在60℃温水溶解的目的：加速物质的溶解；(2)操作A得到的是滤渣和滤液，显然此操作为过滤；（3）铜帽中加入足量稀硫酸和30%的H2O2，铜帽溶解，反生的反应是Cu＋H2SO4＋H2O2→CuSO4＋H2O，Cu的化合价由0→＋2价↑2，H2O2作氧化剂，化合价↓2，根据原子守恒配平其他，即Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O，H2O2不稳定受热易分解，因此采用加热的方法除去；(4)负极上化合价升高，被氧化，因此Zn在负极上参加反应，因此电极反应式Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2；（5）①通过上述反应方程式化合价的分析，MnO(OH)中Mn显＋3价，MnO2中Mn显＋4价，都转变成Mn2＋，草酸中的C显＋3价化合价转变成＋4，因此1molMnO2参加反应，需要2mol草酸，即共转移2×2×(4－3)mol=4mol电子；②依据实验室氯气的制备，推出MnO(OH)的氧化性强于Cl2，MnO(OH)＋HCl(浓→MnCl2＋Cl2↑＋H2O，Mn＋3→＋2↓1，Cl由－1→0↑1，最小公倍数为1，配平其他原子，即反应方程式为：2MnO(OH)＋6HCl(浓) 2MnCl2＋Cl2↑＋4H2O ；（6）①根据图像得出，随着pH的升高，Hg吸收率显降低后增加；②高锰酸钾在酸性条件氧化性强，因此原因：KMnO4在酸性条件下氧化性强。

考点：考查氧化还原反应、工艺流程等知识。